В последнее время солнечная энергетика развивается невероятно быстро, что обусловлено ее экологической безопасностью, неисчерпаемостью и нарастающим энергетическим кризисом на планете. Еще совсем недавно Германией был установлен мировой рекорд по использованию солнечной энергии для нужд населения. По небу уже летают самолеты, а по морю плавают яхты, получающие питание за счет фотоэлектрических элементов. Что уже говорить об электромобилях, которые прочно вошли в нашу жизнь и все чаще встречаются на улицах мегаполисов.
Может показаться, что сферы применения фотоэлектрических элементов исчерпаны, но это далеко не так. Американские военные специалисты уже ведут работы над созданием специальных солнечных элементов для подводной лодки. На сегодняшний день на всей планете отсутствуют аналогичные устройства. Даже творение швейцарских инженеров из BKW «Золотая рыбка» не сможет с ним конкурировать. Сама идея использования солнечных панелей под водой может показаться абсурдной, ведь часть света отражается от водной глади, а другая рассеивается в ней.
Сами военные первоначально не рассматривали такой вариант использования технологии. Их целью был поиск оптимального решения для надежного обеспечения питанием в автономном режиме всевозможных навигационных и других военных аппаратов, таких как буи, детекторы и гидроакустические датчики. Американские военные имеют их очень большое количество и вынуждены регулярно производить замену элементов питания, что довольно дорогостояще в морских условиях.
Группой специалистов, занимающихся разработкой инновационной технологии, руководит глава лаборатории секции детекторов, Филлип Дженкинс. Он рассказал, что работы по модернизации подводных автономных систем, предназначенных для долгосрочного мониторинга, ведутся постоянно и с высокой интенсивностью. Несмотря на то, что вода обладает высокой способностью к поглощению света, есть технологические решения, позволяющие солнечным панелям эффективно собирать присутствующие в воду фотоны для производства электрической энергии.
В ходе масштабных исследований, военными учеными были получены позитивные результаты использования кристаллических фотоэлектрических элементов и панелей из аморфного кремния под водой. Согласно их данным, даже в столь необычных условиях можно получить необходимую эффективность преобразователей световой энергии, даже не смотря на то, что под водой не только низкая интенсивность излучения, но и другая его спектральная составляющая.
Блы также определен идеальный для подводного использования материал – называемый фосфидом индия галлия или GaInP. Ячейки из этого материала продемонстрировали наилучшую эффективность работы с волновым излучением с длиной волны в пределах четырехсот-семисот нанометров. При этом ими было создано малое количество паразитных помех. Используемый материал, GaInP, активно применялся в космических аппаратах, поэтому неудивительно, что он нашел применение в столь специфической обстановке.
Согласно данным отчета специалистов US Navy, квадратный метр разработанных фотоэлектрических элементов способен произвести порядка семи Ватт электрической энергии на глубине до девяти метров. Эти цифры свидетельствуют о том, что подводная лодка на солнечных панелях может появиться у американского флота уже в самое ближайшее время.{odnaknopka}